Musik kan hjælpe videnskaben med kortlægning af hjernen

MUSIK: Hjernen genkender musikalske mønstre, og denne evne kan hjælpe os med at forstå hukommelsen. Potentielt kan denne forståelse også bruges imod sygdomme som Alzhheimers. Lektor fra Aarhus Universitet har modtaget bevilling til mere forskning i den musikalske hjerne.

En ny bevilling på 6.191.680 kroner giver neuro-forskeren Leonardo Bonetti mulighed for at etablere sin egen forskningsgruppe og forfølge sit forskningsprojekt, som han kalder The Well-Tempered Brain. Den italienske lektor er tilknyttet Institut for Klinisk Medicin og Center for Music in the Brain på Aarhus Universitet og har modtaget en Aude Forskningslederbevilling fra Danmarks Frie Forskningsfond.

I forsøget skal han ved hjælp af avancerede neurofysiologiske og -analytiske teknikker undersøger, hvordan hjernen lytter til, husker og forudsiger lyde – særligt musikalske mønstre over tid.

”Forestil dig, at du hører en melodi og straks genkender den, selvom du ikke har hørt den i årevis. Hvordan gør hjernen det muligt? Det er netop dét, mit projekt skal hjælpe os med at forstå,” siger Leonardo Bonetti.  Han er tidligere klassisk musiker og har navngivet sit projekt efter komponisten Johann Sebastian Bachs centrale klaverværk ’The Well-Tempered Clavier’.

Projektet skal undersøge, hvordan hjernen bearbejder og husker musik, ved at registrere dens aktivitet på to måder: MEG (magnetoencefalografi), som måler bittesmå magnetfelter fra hele hjernen, og SEEG (stereoelektroencefalografi), som registrerer direkte fra elektroder i hjernen hos epilepsipatienter.

”Deltagerne vil gennemføre en opgave i fire trin: at sidde stille i hvile, lytte til og lære korte melodier inspireret af Bach, hvile igen, og derefter høre melodier for at afgøre, om de har hørt dem før. Pauserne imellem gør det muligt for os at se, om “neuralt replay” – hjernens genaktivering af tidligere mønstre – hjælper hukommelsen på vej,” forklarer den musikglade forsker.

Projektet inddrager omkring 30 raske voksne i MEG-delen og 25 epilepsipatienter (der allerede er under klinisk overvågning) i SEEG-delen.

”Vi vil sammenligne mønstre i hjerneaktiviteten under indlæring, hvile og genkendelse for at finde de hjerneområder og netværk, der lagrer og genkalder melodierne. En central del af projektet er at udvikle nye algoritmer til at undersøge disse hjernenetværk mere præcist, så vi bedre kan forstå, hvordan forskellige dele af hjernen samarbejder om at understøtte musikalsk hukommelse,” siger Leonardo Bonetti.

Potentielt relevant for Alzheimers-patienter

Målet er at opnå en dybere forståelse af, hvordan hukommelse fungerer i hjernen, samtidig med at forskerne udvikler nye analytiske værktøjer, der kan afsløre, hvordan hjernen er organiseret i adskilte, men samspillende netværk, som understøtter denne funktion. På længere sigt er håbet, at denne viden også vil forbedre forståelsen af sygdomme som Alzheimers.

Sundhedspolitisk Tidsskrift: Hvordan kan denne øgede forståelse få klinisk eller praktisk gavn eller betydning for mennesker med neurologisk sygdom?

”Når vi har en klarere forståelse af de hjernemekanismer, der ligger til grund for hukommelse, kan vi – i hvert fald i teorien – give indsigt, der kan bidrage til at informere behandlingsmetoder som dyb hjernestimulation (DBS).  Derudover kan det på længere sigt understøtte udviklingen af mulige screeningsværktøjer til hukommelsesrelaterede sygdomme.”

Projektet vil strække sig over cirka tre et halvt år. Leonardo Bonetti forventer at offentliggøre resultater undervejs i internationale tidsskrifter.